机械组培训：铝管 + 气动

下载原始 PDF（0.8 MB） 以下为文档原文内容，插图与原 PDF 中位置一一对应： 铝管 铝管是一种由纯铝或铝合金经挤压加工制成的中空金属管材，具有轻质、耐腐 蚀、强度高、导热性好等优点，广泛应用于建筑、工业、航空航天、汽车、电 器等多个领域。包括圆管、方管、矩形管、异型管等，可定制不同规格尺寸。 我们常用的铝管为方形铝管 方形铝管（也称铝方管）是一种截面为正方形的挤压铝合金管材，常见材质为 6061、6063、6082 等 Al-Mg-Si 系合金，壁厚 0.8 mm–10 mm，边长 8 mm– 300 mm，可按需定制更大或更小规格。 一、主要特点：

1. 轻而强：密度仅为钢的 1/3，强度重量比高，T6 热处理后抗拉强度可达290 MPa。
2. 耐腐蚀：自然氧化膜 + 阳极氧化/电泳/粉末涂层等多重表面处理，户外20 年不锈蚀。
3. 易加工：可锯、钻、冲、铣、焊（TIG/MIG）、CNC 精加工；直线度、尺寸精度可达 ±0.02 mm。
4. 外观好：棱角分明，线条感强；可做拉丝、喷砂、镜面、木纹转印等装饰效果。
5. 可强化：内部可设 X 形、十字形加强筋，提高抗弯与扭转刚度而不显著增重。

铝管由于“轻、强、耐蚀、易加工”的综合优势，在现代机械里已经远远不只是 “管子”，而是被直接做成各种承载、传动、导向、支撑的功能件。下面按“受力/ 功能”把最常见的机械部件归纳成 8 大类，并给出典型合金、截面形式与工艺 要点，方便直接选型或改型设计。 二、主要用途：

1. 轴类与旋转体

• 传动轴、凸轮轴、泵轴：6061-T6、6082-T6 无缝圆管，经车削-调质- 动平衡，可比钢轴减重 50 %。 • 高速辊筒（输送/打印设备）：薄壁 6063-T5 管 + 内部嵌碳纤维 管，降低惯量。

2. 悬臂/支撑/框架

• 机器人手臂、CNC 龙门立柱：40×40～120×120 mm 6061-T6 方管或 矩形管，内部可加十字筋。 • 升降机构滑轨：6082-T6 精密挤压方管，内腔直接做线性轴承座，省 去钢套。

3. 连杆与铰接件

• 飞机起落架撑杆、赛车防倾杆：7075-T6 无缝管 + 端头锻造螺纹。 • 折叠梯/救援三脚架：6005-T5 方管，铰链处局部加厚（挤压时直接 做出凸台）。

4. 导向与滑动部件

• 打印机光轴、医疗设备导向管：6061-T6 精拉管，外径公差 h7，表 面阳极后 Ra≤0.4 µm。 • 气动手指滑轨：6063-T6 异型管，槽口一次挤压成形，减少后加工。

5. 液压/气动执行件

• 气缸筒、减震器筒：6061-T6 或 6013-T6 无缝管，内孔珩磨后 H8， 阳极氧化层 20 µm，替代传统 45# 钢缸筒。 • 蓄能器壳体：旋压 6061 管 + 端盖摩擦焊，耐压 35 MPa。

6. 传动壳与减速器壳体

• 小型行星减速器外壳：6061-T6 挤压圆管直接车削成型，散热片与壳 体一体挤压，减重 40 %。 • 电动滚筒壳体：6060-T6 管 + 端板搅拌摩擦焊，兼顾密封与散热。

7. 散热-结构一体化部件

• 伺服电机壳体：6063-T5 挤压异型管，外壁直接挤出散热鳍片；内腔 精车安装定子。 • 激光器冷板：6061 扁管 + 内部铣削流道，钎焊封板，实现“结构承载 +冷却”二合一。

8. 专用紧固/连接件

• 高强度铆钉、螺栓空芯杆：2024-T4、7075-T73 冷拉管，配合拉铆枪 实现单面安装。 • 快拆锁紧销：7075-T6 管 + 内嵌不锈钢丝弹簧，强度接近钢销，重 量仅 1/3。三、注意事项 铝管连接一般采用M3 螺栓连接 具体安装细节需开学后一起尝试 型材 https://www.bilibili.com/video/BV1vh411N7ae?vd_source=d13ddcdcf6579b45b8c46d1b 239e268a 视频看完即可，后期RC 更多采用2020 铝方和2020 铝方管 气动元件 气动元件（Pneumatic Components）是以压缩空气为工作介质，用来产生、调节、传 递和控制动力/信号的全部机件的总称。它们把压缩空气的弹性能量转化为直线、旋转 或真空形式的机械能，具有结构简单、响应快、清洁无污染、维护方便等优点。 空压机（首先需要了解的气源）： 注意： 严禁 30 min 内连续启停 ≥3 次； 出现异常按急停、断电、泄气； 空压机工作时不要触碰上方，以免烫伤； 气瓶： 一般采用 可乐/雪碧瓶（便宜划算）

1. 气瓶阀出口螺纹必须与减压阀进口螺纹 同规格同旋向（右旋为主）。
2. 连接前用无尘布擦净螺纹，禁用含油溶剂。
3. 生料带仅缠外螺纹 1.5–2 圈，避免碎屑进入气道。
4. 首次充装或拆卸后，必须做 皂泡检漏 或 氦质谱检漏。
5. 软管长度 ≤2 m，禁止回折、压扁、热烤。
6. 卡套接头 一次装紧不可反复松开，松开即更换卡套。
7. 禁止在瓶口处二次焊接、钻孔。
8. 运输时加保护帽，螺纹磕碰即报废。

具体细节待组会时现场演示 气缸： 气缸（Pneumatic Cylinder）是将压缩空气的势能转换为直线或摆动机械能的执行元 件，是气动自动化系统的“肌肉”。 一、基本结构

1. 缸筒：铝合金型材（阳极氧化）或不锈钢无缝管。
2. 活塞/活塞杆：硬铬轴或不锈钢，标配防尘圈+耐磨带。
3. 密封：NBR（-2080 ℃）、FKM（-10150 ℃）、PU 耐磨环。
4. 缓冲：可调缓冲针阀、橡胶垫、气缓冲或液压缓冲器。
5. 传感：磁环+磁簧/霍尔开关，实现行程到位信号。

二、主流分类与适用场景 三、选型

1. 计算理论推力

F = P × A × η • P：使用气压（常用 0.5 MPa） • A：活塞有效面积（cm²） • η：负载率 0.5–0.7（水平取 0.5，垂直取 0.7） 例：Φ63 mm 缸，P=0.5 MPa，水平推料 F = 0.5 × (π/4×6.3²) × 0.5 ≈ 78 N → 选 80 N 以上安全。

2. 选行程

行程 = 工件移动距离 + 余量 10–20 mm； 无杆/滑台气缸需校核最大允许横向负载。

3. 选安装方式

FA/FB（前/后法兰）、LB（脚座）、CA（单耳）、CB（双耳）、TC（中摆）。 长行程或侧向力大时：选带导轨的滑台气缸或加外置导向。 四、安装与调试

1. 活塞杆端面与负载同轴度 ≤0.2 mm，避免侧向力。
2. 调速：排气节流让气缸“温柔”启动，进气节流让动作更猛。
3. 长行程无杆气缸：两端加行程开关+限位缓冲块，防“飞车”。
4. 首次通气前手动排气 2–3 次，排尽管路杂质与水分。气管与接头：

对应好型号 电磁阀： 电磁阀（Solenoid Valve）是用电磁线圈驱动阀芯，实现流体（压缩空气、水、油等） 通断或方向切换的“电控开关”。 安装 & 维护

1. 流向箭头必须与介质流向一致，反装会卡阀。
2. 垂直向上安装线圈可散热，水平装需避开 90° 侧向。
3. 过滤：前置 40 µm 过滤器，油雾润滑只用于金属密封，橡胶密封禁油。
4. 电压波动：DC ±10 %，AC ±15 %；超范围线圈易烧毁。
5. 手动按钮：每班点动一次，防止阀芯卡涩。
6. 线圈温升：连续工作 <70 ℃，烫手即降额或选低功耗 1.5 W 线圈。
7. 故障速查：

• 不动作 → 测电压→听“咔哒”→查气源压力→拆洗阀芯； • 线圈烧 → 查过压、杂质、环境温度； • 漏气 → 换密封包，检查阀芯划痕。 总结： 上面元件为常用元件，并不完整 气动装置连接关键在于 不漏气 ，连接时需要细心再细心，每处连接都要精细。连接 完毕后需要及时检验是否漏气。在漏气气管处加生料带（液体生料带），缠绕时保证均 匀。

​

相关页面

• 机械组培训资料下载
• 机构设计概述